Os sistemas de chama são uma visão comum na região do GCC nas instalações de produção, processamento e refino de petróleo e gás. Eles oferecem um método seguro e confiável para queima de gases durante casos de liberação de emergência. Embora as chamas sejam sempre necessárias para estes casos de emergência, a última década tem visto um impulso mais forte para reduzir as taxas de queima durante condições normais, não emergenciais, adicionando sistemas de Recuperação de Gás de Queima (FGR).
Os principais objetivos são aumentar a eficiência da instalação e reduzir as emissões atmosféricas. Este documento discute o uso de ejetores para sistemas FGR. Embora a tecnologia de ejetores tenha sido utilizada por muitos anos em outros serviços, o conceito de utilizá-la para a FGR é relativamente novo. Uma variedade de tecnologias de compressores tem sido utilizada para sistemas FGR, incluindo Anel Líquido, Parafuso, Reciprocador e Palheta Deslizante. Cada tipo oferece suas próprias vantagens e desvantagens; entretanto, algumas desvantagens comuns compartilhadas por todas essas tecnologias de compressores incluem altos custos operacionais, requisitos de manutenção especializada e peças de reposição caras. Os sistemas de ejeção estão agora sendo considerados para muitas aplicações de FGR, pois oferecem vantagens distintas em algumas aplicações, especialmente em plantas menores de separação de gás-óleo na região do GCC. Para comprimir os gases de queima a uma pressão mais alta, os ejetores utilizam um meio de alta pressão, geralmente água, vapor ou gás combustível. Em algumas instalações, este meio de alta pressão já está disponível com o fornecimento de gás combustível ou bombas de água existentes. Este artigo explorará os benefícios da tecnologia de ejeção para FGR em detalhes, incluindo estudos de caso de equipamentos existentes.
ANTECEDENTES
Nos últimos anos, alguns proprietários e operadores de refinarias recuperaram o gás em suas redes de queima, em vez da queima. A FGR oferece benefícios reais e tangíveis:
- O gás de queima recuperado pode ser reutilizado em aquecedores de processo e queimadores de caldeira
- Quantidade reduzida de gás natural adquirido pela instalação
- Prolongamento da vida útil do sistema de chama
- Menor emissão de gases de efeito estufa das instalações
A FGR também oferece alguns benefícios intangíveis. A redução da quantidade de queima em geral reduz a visibilidade da chama, melhorando a percepção pública da instalação. Isso normalmente resulta em menos reclamações das comunidades vizinhas à refinaria devido à queima de gases.
EJETORES
Nos últimos anos, houve um impulso maior para utilizar ejetores para recuperar o gás de queima. Os ejetores são freqüentemente chamados de Eductors, Jet Compressors ou Jet Pumps. Em certas situações, os ejetores podem oferecer vantagens distintas sobre as tecnologias tradicionais de compressão. Eles não possuem partes móveis na zona de compressão, e podem lidar com uma ampla gama de condições de processo. Eles também podem oferecer economias de custo significativas.
A Figura 3 mostra o princípio básico de funcionamento dos ejetores. A operação é baseada no princípio de Bernoulli, que afirma que à medida que a velocidade de um fluido fluente é aumentada, sua pressão diminui. Por outro lado, à medida que a velocidade de um fluido que flui diminui, sua pressão deve aumentar. Em um ejetor, a velocidade do fluido motriz (ou HP) aumenta conforme ele passa pelo bico, criando uma região de baixa pressão dentro do ejetor. Esta região entra no fluxo do gás de flare de baixa pressão. medida que os fluxos combinados HP e LP passam pela seção difusora do ejetor, a velocidade diminui e a pressão é recuperada, resultando em uma pressão intermediária, que fica em algum lugar entre o LP e o HP. O fluxo HP precisa estar a uma pressão suficientemente alta para garantir que a pressão intermediária resultante atinja a pressão de descarga requerida pelo sistema para o gás de flare recuperado. Se for utilizada água ou vapor a alta pressão, é necessário um separador a jusante do ejetor para separar o gás da água. Se for utilizado gás a alta pressão, não há necessidade de nenhum separador a jusante.
CONCLUSÃO
Os sistemas de flare continuam sendo um componente necessário para a operação segura de muitas instalações de produção, processamento e refino de petróleo e gás. Entretanto, com requisitos mais rigorosos de emissões, a próxima década verá um aumento no número de sistemas FGR instalados para reduzir a queima contínua. O dimensionamento, a seleção adequada e o projeto dos sistemas FGR requerem uma abordagem cuidadosa e organizada, utilizando um projetista experiente. Em muitos casos, os ejetores podem ser a tecnologia de compressão ideal para estes sistemas.
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